青海塔拉灘有一個特別的景象:宛如藍色海洋的光伏板下,羊群穿梭于青青牧草,得益于龍羊峽水光互補光伏電站的建設,一曲“田園牧歌”在這里奏響。
不毛之(zhi)地變身新能源(yuan)“藍(lan)海”,羊群回歸為(wei)(wei)生態修復“投票(piao)”,水光(guang)互補發(fa)(fa)(fa)出穩定(ding)“綠電(dian)”……推(tui)動工(gong)業文明(ming)向生態文明(ming)轉型(xing),塔拉灘上的(de)實踐(jian)堪(kan)稱樣板。作(zuo)為(wei)(wei)“龍羊綠卷”的(de)背后(hou)“畫師”,中國(guo)電(dian)建(jian)西北院(yuan)錨定(ding)清潔能源(yuan)開發(fa)(fa)(fa),綠色發(fa)(fa)(fa)展坐(zuo)標顯現。
追風逐日敢下“先手棋”
以碳(tan)達(da)峰(feng)碳(tan)中(zhong)和(he)為航標,新(xin)能(neng)源(yuan)發展駛入“快車道”。我國(guo)明(ming)確提出(chu)到(dao)2030年非化石(shi)能(neng)源(yuan)占(zhan)一次(ci)能(neng)源(yuan)消費比重(zhong)達(da)到(dao)25%左右,風電(dian)和(he)太陽能(neng)發電(dian)總裝機容(rong)量達(da)到(dao)12億千瓦以上(shang)。
27年前,我(wo)國風電開發(fa)尚(shang)處于起(qi)步階段(duan)。那(nei)一(yi)年,西(xi)北院(yuan)參與編制完成《風力(li)發(fa)電調查報告(gao)》,開啟了(le)“馭(yu)風之征(zheng)”。“每一(yi)個立起(qi)的(de)風機,都是我(wo)的(de)孩子。”中國電建西(xi)北院(yuan)副總工程(cheng)師董德蘭(lan)就(jiu)是中國風電從小到(dao)(dao)大(da)、從大(da)到(dao)(dao)強的(de)建設者和見(jian)證者。
始于風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian),西北(bei)院在(zai)新(xin)能源(yuan)領(ling)域(yu)爭下“先手棋”。吉(ji)林洮北(bei)風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)場(chang)獲2007年國家優質工(gong)(gong)程(cheng)銀獎,新(xin)疆小(xiao)草湖風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)場(chang)是國內首個(ge)在(zai)超一(yi)類(lei)風(feng)(feng)(feng)(feng)區建成的風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)工(gong)(gong)程(cheng),甘肅酒(jiu)泉(quan)千(qian)萬千(qian)瓦級風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)基地系全球首個(ge)千(qian)萬千(qian)瓦級風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)基地,巴基斯坦大沃(wo)風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)場(chang)是“一(yi)帶(dai)一(yi)路”沿線標志工(gong)(gong)程(cheng)……與此同時,還有大量海(hai)上風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)工(gong)(gong)程(cheng)關鍵技術研(yan)究、風(feng)(feng)(feng)(feng)電(dian)規程(cheng)規范編制也出自西北(bei)院。
深耕中國(guo)(guo)西(xi)北(bei)部,西(xi)北(bei)院(yuan)熟悉(xi)這里(li)的山川河流、氣候光(guang)照。2008年,從我國(guo)(guo)首(shou)個(ge)光(guang)伏并網發電項目(mu)——敦煌10兆瓦光(guang)伏并網發電項目(mu)發軔(ren),西(xi)北(bei)院(yuan)開啟(qi)“逐光(guang)之(zhi)旅”。2012年,西(xi)北(bei)院(yuan)完(wan)成國(guo)(guo)內首(shou)個(ge)千萬千瓦級光(guang)伏基地——青(qing)海柴達(da)木光(guang)伏基地的規(gui)劃。自2016年起,策劃并成功獲批(pi)5個(ge)國(guo)(guo)家光(guang)伏發電領跑者基地。
“風光”之外(wai),近年來,中國(guo)電建西北(bei)(bei)院還(huan)在河北(bei)(bei)定(ding)州、山西沁縣、河南蘭(lan)考等(deng)地探索生(sheng)(sheng)物(wu)質能(neng)(neng)利用,在其(qi)新能(neng)(neng)源“棋盤”上,風光引領,生(sheng)(sheng)物(wu)質能(neng)(neng)、地熱(re)能(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)等(deng)多元發展的格局已經形(xing)成。截至2020年底(di),西北(bei)(bei)院完成新能(neng)(neng)源設計總裝機規模6000萬千(qian)瓦,約占全國(guo)新能(neng)(neng)源投產容量的11%。
水電榮光積蓄“創新力”
新能源(yuan)產業(ye)發展經(jing)歷“先(xian)行(xing)軍”、“生力軍”階段(duan),正(zheng)在成為(wei)低碳(tan)發展的(de)“主力軍”。碳(tan)中和背景下,中國電(dian)建西北院的(de)“先(xian)發優勢(shi)”正(zheng)在轉化為(wei)“領跑實(shi)力”。
茫茫戈壁,晴空萬(wan)里。3萬(wan)多(duo)面“超級鏡(jing)子”像葵(kui)花追日將萬(wan)束陽(yang)光(guang)匯聚到中央的(de)集熱(re)塔上,氣象壯觀。這是由西北院總承包建(jian)設的(de)國家首批光(guang)熱(re)發(fa)電示(shi)范項(xiang)(xiang)目——青(qing)海共(gong)和50兆瓦光(guang)熱(re)發(fa)電項(xiang)(xiang)目。2021年4月(yue),該項(xiang)(xiang)目通過示(shi)范性(xing)驗收,標志著(zhu)西北院已(yi)掌(zhang)握光(guang)熱(re)發(fa)電的(de)關鍵(jian)核(he)心技術。
“光(guang)熱(re)發電(dian)破解了太陽能發電(dian)靠天吃(chi)飯的難題,是一項具備成(cheng)為基礎負(fu)荷電(dian)源(yuan)(yuan)潛力的新興能源(yuan)(yuan)應(ying)用技(ji)術(shu)。”中國電(dian)建西北(bei)院新能源(yuan)(yuan)工程(cheng)院總(zong)工程(cheng)師周治介(jie)紹,從2010年(nian)起,西北(bei)院便(bian)開始了塔(ta)式太陽島關鍵技(ji)術(shu)、塔(ta)式光(guang)熱(re)集成(cheng)技(ji)術(shu)等(deng)課題研究。
板凳要(yao)坐十年(nian)冷,一朝散發(fa)光與(yu)熱。西北(bei)院為什(shen)么在新(xin)能源領域持(chi)續釋放創新(xin)力?答案寫在黃(huang)河(he)上(shang)游。70多年(nian)來,西北(bei)院先后完成140余座水電工程的(de)勘察設計,黃(huang)河(he)上(shang)的(de)劉(liu)家峽、龍羊峽、李家峽、拉西瓦(wa)等水電站,筑就大(da)地(di)豐(feng)碑,厚植(zhi)創新(xin)精(jing)神(shen)。幕天席地(di)的(de)建設工地(di),是西北(bei)院人的(de)大(da)型創新(xin)“試驗場(chang)”,產業鏈、創新(xin)鏈“雙鏈融(rong)合(he)”的(de)范式,已(yi)融(rong)入(ru)發(fa)展基因。
據了解(jie),僅“十三五”期間,中國電建西北院(yuan)9項科(ke)技成果達到國際領先水平、10項達到國際先進水平;主(zhu)參編國家(jia)(jia)、行業或地(di)方技術標準135項;獲得(de)國家(jia)(jia)專利授權298項,其中發明專利94項。
“助力碳中(zhong)和(he)(he),推動(dong)能(neng)(neng)源技(ji)術革(ge)命,西(xi)北(bei)院的(de)科(ke)創圖譜上一(yi)批(pi)新(xin)研究(jiu)平臺已(yi)經搭建。”中(zhong)國電建西(xi)北(bei)院副總(zong)經理肖(xiao)斌(bin)介紹,目前,西(xi)北(bei)院已(yi)設(she)立碳中(zhong)和(he)(he)研究(jiu)中(zhong)心,并聯合(he)西(xi)安交(jiao)通大學院士團隊成立了儲(chu)能(neng)(neng)技(ji)術中(zhong)心。
多能互補尋求“最優解”
新能(neng)(neng)源(yuan)發(fa)(fa)電具有隨(sui)機性(xing)、間歇性(xing)、波動(dong)性(xing),規模化發(fa)(fa)展伴生諸多問題。今(jin)年3月,國(guo)家發(fa)(fa)布《關于推進電力源(yuan)網荷儲一(yi)體(ti)化和(he)多能(neng)(neng)互補發(fa)(fa)展的(de)指導意見》,明確提(ti)出(chu)要(yao)利用存量(liang)常規電源(yuan),合(he)理配(pei)置儲能(neng)(neng),穩妥推進增量(liang)“風光水(儲)一(yi)體(ti)化”,探索增量(liang)“風光儲一(yi)體(ti)化”。
“對水電(dian)的深度開發,成(cheng)為解(jie)開能源綜合利用復雜(za)‘方(fang)程式’的關(guan)(guan)鍵步驟,如何賦予傳統水電(dian)站新的生(sheng)命活(huo)力至(zhi)關(guan)(guan)重要(yao)。”中國電(dian)建西北(bei)院(yuan)二級技術專(zhuan)家李平說。
2015年,由(you)西北院(yuan)設計的(de)龍羊峽水(shui)(shui)光(guang)互補光(guang)伏(fu)電(dian)站并網發電(dian),塔拉灘上發出的(de)光(guang)電(dian),在龍羊峽水(shui)(shui)電(dian)站調整(zheng)為(wei)均衡、優質、安全的(de)穩定電(dian)源,這成為(wei)我國(guo)多能互補的(de)“破題之作”。基于黃(huang)河上游(you)梯級水(shui)(shui)電(dian)站建(jian)設大(da)型“儲能工廠”,也成為(wei)西北院(yuan)持續開展的(de)基礎性研(yan)究。
抽水蓄(xu)能(neng)電站(zhan)被形象地稱為“用水做成的巨型充電寶(bao)”,具(ju)有(you)調(diao)(diao)峰、填谷、調(diao)(diao)頻、調(diao)(diao)相、儲能(neng)等功能(neng),構建以新能(neng)源為主(zhu)體的新型電力系統(tong),抽水蓄(xu)能(neng)也扮演(yan)著日(ri)益重要的角色(se)。
在陜西(xi)(xi)鎮安,一(yi)座設(she)計年發電(dian)量(liang)23.41億(yi)千瓦(wa)(wa)、年抽(chou)水電(dian)量(liang)31.21億(yi)千瓦(wa)(wa)的(de)抽(chou)水蓄(xu)能(neng)(neng)電(dian)站(zhan)正在建(jian)設(she)當中。這座由中國電(dian)建(jian)西(xi)(xi)北(bei)院設(she)計的(de)電(dian)站(zhan),是(shi)我國西(xi)(xi)北(bei)地區開工建(jian)設(she)的(de)首個抽(chou)蓄(xu)電(dian)站(zhan),也是(shi)陜西(xi)(xi)建(jian)設(she)的(de)最大水力發電(dian)站(zhan),對于陜西(xi)(xi)構建(jian)清潔低碳、安全高效的(de)能(neng)(neng)源體(ti)系具有重要戰略(lve)意(yi)義。
選點規(gui)劃(hua)方(fang)面(mian),西北(bei)院(yuan)則在西北(bei)五(wu)省區大展拳腳,從2008年起(qi),相繼(ji)承(cheng)擔(dan)了電(dian)站選點規(gui)劃(hua)及調整、抽(chou)蓄中長期發展規(gui)劃(hua)編制等工作。今年9月(yue),國家能(neng)源(yuan)局發布《抽(chou)水蓄能(neng)中長期發展規(gui)劃(hua)(2021-2035年)》。新藍圖下(xia),西北(bei)院(yuan)這位“規(gui)劃(hua)師(shi)”持(chi)續發力,助力新型電(dian)力系(xi)統(tong)建設。
數字賦能踏浪“新基建”
當能源(yuan)技術成為(wei)新一輪(lun)科技革命(ming)和產(chan)業革命(ming)的突破(po)口,融(rong)合成為(wei)重點。“專業融(rong)合、行業融(rong)合、跨界融(rong)合,在交叉(cha)領域(yu)取(qu)得突破(po),是(shi)(shi)新能源(yuan)乘(cheng)風破(po)浪的關鍵。”中國電建西北(bei)院副(fu)總工(gong)劉瑋認(ren)為(wei),新能源(yuan)發展已進入“白菜做國宴”的階(jie)段,“新能源(yuan)+”是(shi)(shi)目標與方向。
據(ju)了解,能源電力行業是新一代信(xin)息基(ji)礎設(she)施建(jian)(jian)設(she)中“融合基(ji)礎設(she)施”建(jian)(jian)設(she)的重(zhong)點領域之一。《新時(shi)代的中國能源發展》白皮書指出,要(yao)以新基(ji)建(jian)(jian)為契(qi)機,推動能源數(shu)字化和智能化發展。
實(shi)時自動監測(ce)采(cai)集數據、提示(shi)修正(zheng)不規(gui)范行(xing)為、設備與設備進行(xing)互動……這一幕,是(shi)如今(jin)拉西(xi)瓦水(shui)電(dian)站的運行(xing)常態。最(zui)早提出基于(yu)IEC61850(DL/T860)通(tong)信協議的三層兩(liang)網智能化水(shui)電(dian)站網絡體(ti)系架構(gou),西(xi)北院在拉西(xi)瓦、龍羊峽、金川(chuan)等水(shui)電(dian)站展(zhan)開實(shi)踐,一批傳(chuan)統水(shui)電(dian)站已實(shi)現(xian)“華麗(li)轉身”。
除了智(zhi)慧(hui)電(dian)廠(chang),中國(guo)電(dian)建(jian)西北(bei)(bei)院還在(zai)智(zhi)能微電(dian)網(wang)領域開(kai)辟了科創(chuang)“試驗田”。據介紹,早在(zai)2016年,西北(bei)(bei)院就在(zai)西藏雙湖建(jian)設了世界上海拔最高的(de)“光(guang)伏+儲能”微電(dian)網(wang)工(gong)程。
踏(ta)浪(lang)“新基建”,西北院(yuan)還在推動(dong)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統與先進信(xin)息(xi)通信(xin)控(kong)制(zhi)技術耦(ou)合(he)(he)發(fa)展上,不斷撬動(dong)智慧能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)建設的(de)(de)“支點”。2020年(nian),由中國電建西北院(yuan)研發(fa)的(de)(de)“全球可再生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)產業(ye)融合(he)(he)創新的(de)(de)工業(ye)互聯(lian)網平臺”,入(ru)選國資(zi)委2020年(nian)度國有(you)企(qi)業(ye)數(shu)字化轉(zhuan)型(xing)優秀案例。
一(yi)張(zhang)光(guang)明藍圖,一(yi)場綠色革(ge)命。截至目前,中(zhong)國(guo)電建西北院(yuan)設計(ji)已建成的(de)清潔(jie)能(neng)(neng)源總裝(zhuang)機容(rong)量(liang)近1億(yi)千(qian)瓦,全(quan)年可生產(chan)清潔(jie)電能(neng)(neng)約2600億(yi)千(qian)瓦時(shi)。相當(dang)于(yu)替代標準煤7943萬噸,減排二氧化碳(tan)23892萬噸、二氧化硫89萬噸、二氧化氮92萬噸,相當(dang)于(yu)種植(zhi)65萬公頃闊葉林。
隨著(zhu)全社會的資源朝著(zhu)綠色(se)(se)發(fa)展(zhan)(zhan)方向有效配(pei)置,對(dui)西(xi)北院而言(yan),著(zhu)眼綠色(se)(se)發(fa)展(zhan)(zhan)、堅持綠色(se)(se)共識、助(zhu)力(li)綠色(se)(se)經濟,是服務(wu)國(guo)家戰略(lve)的使命擔(dan)當,也是推(tui)進高質(zhi)量發(fa)展(zhan)(zhan)的必然要求。在(zai)(zai)中國(guo)電建西(xi)北院黨委書記、董(dong)事(shi)長廖元慶看來(lai),“做好(hao)綠色(se)(se)發(fa)展(zhan)(zhan)答卷,西(xi)北院始終在(zai)(zai)一(yi)(yi)線,一(yi)(yi)直在(zai)(zai)路上。”